Как найти мягкую воду

В последние годы нам все чаще рассказывают о влиянии жесткой воды на организм и её губительном воздействии на бытовую технику. Откуда берется такая вода, и почему её называют жесткой? С научной точки зрения уровень жесткости обусловлен концентрацией ионов магния (Mg) и кальция (Сa). Чем меньше их содержится в жидкости, тем она мягче и полезнее. Тогда возникает резонный вопрос: как определить жесткость воды?

Что значит жесткость воды

Важнейшим свойством водопроводной воды является жёсткость. Данное качество сообщают ей соли кальция и магния, именуемые солями жёсткости. Чем меньше этих включений, тем вода будет мягче. Единая мера измерения жёсткости в мировом масштабе пока не установлена.

Согласно государственному стандарту ГОСТ 31865-2012 мерой жёсткости в Российской Федерации принят градус (º Ж), равный 1мг-экв/л (равно содержанию кальция или магния в концентрации ½ миллимоля на литр).

Чтобы соотнести градусные меры разных стран, в качестве условной принята единица пропромилле (ppm –part per million), т.е. миллионная часть (1·10⁻⁶) базовой массы: 1ppm=0,0001% (1мг/кг).

Что до бытовых приборов, то их показатели обычно указаны в единицах производителя. Для сравнения данных характеристик с нормативами, установленными в нашей стране, их переводят в российские единицы измерения.

Известны три типа жёсткости:

В нашей стране воду группируют по степени общей жёсткости:

• мягкая – до 2°Ж;
• средняя – 2-10 10°Ж;
• жёсткая – от 10°Ж.

Для чего необходимо определять жесткость воды

Чрезмерно жёсткая или очень мягкая вода представляет опасность для бытовой техники и нашего здоровья. Последняя способствует удалению из организма кальция, что ослабляет структуру костей и зубов. В мягкой воде ускоряется коррозия металлических деталей домашних бытовых приборов, для предотвращения которой применяют ингибитор.

Какой вред приносит жёсткая вода:

Не забывайте определять жесткость воды, получаемой из водопровода или другого источника. Чтобы значительно продлить срок службы ваших нагревателей, посудомоечной и стиральной машин, используйте доступные смягчители воды.

Перед покупкой дорогостоящих устройств и реагентов, узнайте, какие соли и сколько содержит вода из вашего крана. Следует отметить, что параметр общей жёсткости непостоянен и определяется числом осадков, таянием снега и прочими явлениями природы, которые меняют плотность солей. Для правильного выбора смягчителей сделайте предварительный анализ воды на жёсткость.

Для применения в быту (водных процедур, уборки, стирки) достаточно единожды определить этот показатель и при необходимости покупать нужные средства. При повышенной жесткости для приготовления еды лучше пользоваться качественной бутилированной водой и время от времени проверять её состояние простым портативным прибором на предмет общего содержания солей и карбонатов.

4 простых способа определить жесткость воды

1. Определить среднюю жёсткость воды в населённом пункте.

Данный способ подходит и для централизованного водопровода, и для скважин (но в случае с последними при выяснении мнения соседей следует учитывать глубину).

Как правило, жёсткость городской воды составляет менее 7 мг-экв/л, что имеет большое значение для горводоканала. При повышенном показателе быстро забивается накипью трубопровод горячей воды.

Данный способ прост, однако неточен, поскольку в городах чаще всего несколько источников воды. К тому же глубинная вода может очень разниться от дома к дому.

1. При помощи мыла.

Эта методика основана на слабой мылкости хозяйственного мыла в воде высокой жесткости. Известно, что мыльная пена образуется тогда, когда мыло связывает излишек солей магния и кальция.

Возьмите 1г мыла, измельчите и постепенно, чтобы не взбивалась пена, растворите его в малом количестве нагретой дистиллированной воды.

Теперь вылейте раствор в цилиндрический стакан и добавьте дистиллированную воду до высоты 6 см (при 60 % жирности мыла) или до 7см (при содержании жирных кислот 72 %). Эти цифры всегда указаны на куске мыла. На сантиметр полученного раствора приходится столько мыла, сколько потребуется для связывания солей жесткости, которых обычно вмещается 1dH на литр воды.

Затем возьмите литровую банку и заполните проверяемой водой наполовину. Постепенно вливайте туда мыльный раствор, непрерывно помешивая. Вначале появятся лишь темные хлопья, а после – цветные пузыри. Образование плотной белой пены указывает на то, что соли жесткости в тестируемой воде полностью связаны. Теперь осталось просчитать, какой уровень (количество сантиметров) из полученного раствора было вылито. Зная, что 1см связал в 0,5л воды объем солей равный 2dH, делаем следующий вывод: если для образования пены вы долили 4 см мыльного состава, значит, жесткость воды составляет 8dH.

Если вдруг раствор закончился, а пены не получилось, следовательно, жесткость воды больше 12dH. В этом случае для вычисления необходимого показателя повторите опыт, только тестируемую воду разбавьте дистиллированной водой вдвое. Показатель, полученный при повторном исследовании, умножьте на 2.

Как правило, стандартные стаканы имеют похожие параметры: высоту –10 см, емкость – 200-250 мл, верхний диаметр – 73 мм, диаметр дна – 55 мм и больше. Итак, средний диаметр сосуда равен 63мм. Максимально точно вы сможете определить жесткость воды при использовании химического стакана в форме цилиндра приблизительным диаметром 6 см. Можно взять и конусообразный стакан, но в этом случае погрешность увеличится.

Следует заметить, что стопроцентной точности измерения данным способом вы не получите, однако отклонения в пределах 1-2 dH достаточно, чтобы узнать о состоянии воды. Эта погрешность обусловлена различием ширины донышка и края сосуда, куда налит мыльный раствор. Кроме того, имеет значение качество мыла и дистиллированной воды, а также ваш опыт проведения подобного анализа.

Данный метод весьма прост и помогает установить жесткость воды самостоятельно, поэтому из-за незначительной погрешности при её нахождении не стоит отказываться от столь удобного способа.

1. Определить жесткость воды по толщине накипи.

Как известно, при нагревании соли жёсткости превращаются в накипь. Когда температура воды повышается, внутри трубопроводов и на нагревательных элементах (спирали, тэны) появляется устойчивый налёт – накипь. Она забивает сеточки, лейки душей и аэраторы кранов.

Способ подобен проверке с мылом, только проводится дольше и требует большего объема воды, поскольку накипь собирается медленнее. К примеру, если по истечении месяца засоряются аэраторы кранов, вероятнее всего жёсткость воды составляет более 10 мг-экв/л.

1. С использованием реагентов.

Элементарный и сравнительно дешевый способ. Где брать реагенты? В торговых точках, где продают товары для аквариумов.

Как сделать тест? У каждого производителя свой метод тестирования, поэтому инструкции различаются.

Еще 6 вариантов, как определить качество воды в домашних условиях

Как же определить жесткость воды в домашних условиях? Известны шесть простых способов:

Как определить постоянную жесткость воды и временную

Временная жесткость воды, называемая карбонатной, встречается почти в каждом из случаев. Чтобы точно подтвердить её наличие, пользуются специальными методами.

Временная жесткость воды возникает из-за содержания в ней катионов кальция, железа и магния, а также анионов гидро- и бикарбонатов (II). Данный показатель устанавливают так: при нагревании воды гидрокарбонаты распадаются с образованием слаборастворимого карбонатного осадка, углекислого газа и воды.

Чтобы определить постоянную жесткость воды, нужно найти в ней концентрацию солей магния и кальция – фосфатов, сульфатов и хлоридов, полностью растворяемых в воде без осадка при кипячении. Их можно удалить при помощи фильтров с ионообменной смолой, путем электродиализа или обратного осмоса. Для вычисления общей жесткости воды складывают коэффициенты постоянной и временной жесткости.

Как определить жесткость воды с помощью специальных приборов и тестов

Разумеется, любая вода должна обладать оптимальной жесткостью, иначе она будет вредна для человека из-за абсолютного отсутствия солей. Так, при минимальном содержании карбонатных солей возникают болезни сердечнососудистой системы.

С точки зрения резервуаров для нагревания мягкая вода провоцирует коррозию. Поэтому в теплоэнергетике после работы на мягкой воде поверхность оборудования обрабатывается специальным раствором, замедляющим данный процесс.

Вода из любого источника имеет определенный индекс жесткости. При этом хорошо, если он средний по величине, потому что излишек солей, подобно их нехватке, вызывает нежелательные последствия.

Как определить жесткость воды? Сегодня это несложно. Можно купить специальные приборы для контроля этого показателя на производстве и в быту. Самый подходящий вариант – прибор TDS-3, который встречается на прилавках под разными названиями.

Можно применять другой, сравнительно дешевый аппарат – электролизер, который тоже позволяет оценивать жесткость воды. 

Он не сможет просчитать степень жесткости в цифрах, зато окрасит воду в конкретный цвет с учетом содержания в ней соли. Путем электролиза по цвету воды вы определите, какие именно примеси в ней присутствуют.

Максимально точный метод нахождения жесткости —лабораторный. Сдайте воду на анализ, к примеру, в санэпидстанцию. Там не только проверят скопление солей жесткости, но и измерят долю нитратов, пестицидов, железа, сероводорода, примесей органики и прочих веществ, характерных для грунтовых вод. При выборе очистной системы для коттеджа анализ воды крайне необходим. 

Для оценки жесткости воды можно использовать тестовые полоски. Их предлагают в зоомагазинах, салонах по продаже кофемашин, а иногда — в крупных сетях бытовой техники. Этот тест позволит приблизительно определить жесткость воды. На бумаге имеется реагент, который меняет цвет при реакции с водой. Полоска погружается в воду на недолгое время, а яркость её окраса зависит от концентрации солей в воде.

Из недостатков этого метода можно назвать неточность и сложности с толкованием результатов теста. Вначале нужно примерно установить интенсивность окраса в сравнении с «палитрой» предлагаемых оттенков. Затем перевести указанные на палитре индексы жесткости из зарубежных градусов в российские, поскольку качественные тестовые полоски в основном производят в Европе.

Как самому создать прибор, чтобы определить жесткость воды

Устройство для определения жесткости воды можно сделать своими руками. Для этого потребуется:

• нержавеющая сталь размером 50×50см;
• прозрачная трубка;
• очищающий фильтр для воды;
• контейнер из пластика вместимостью 1,5 литра;
• обратный клапан для жидкости;
• гайки и шайбы;
• болты М6×150;
• штуцеры.

 

Основанием будущего электролизера станет лист нержавейки. Для этого отлично подойдет импортная сталь AISI 316L или отечественная марки 03Х16Н15М3.

Металл размечают и нарезают на 16 равных квадратов, у каждого из которых отсекают один угол и делают отверстие в противоположном углу. Оно пригодится позднее. Принцип работы прибора состоит в направленном потоке электричества между противоположно заряженными пластинами, который вызывает распад молекулы воды на водород и кислород.

Чтобы улучшить движение тока, пластины подключают попеременно: вначале положительный заряд, потом отрицательный. Трубку использует в целях изоляции. От нее отрезают кольцо и делают разрез для получения полоски шириной 1 мм.

Пластины закрепляют при помощи шайб. Сначала на болт прикручивают шайбу, затем туда же надевают пластину, потом три шайбы и опять пластину и т.д. Для каждого заряда потребуется по 8 пластин. Все операции следует выполнять аккуратно во избежание контакта спилов с электродами.

Далее для создания прибора, позволяющего определить качество воды, стягивают гайки и изоляцию пластин. Полученную конструкцию помещают в пластиковый контейнер соответствующего размера.

В точках соприкосновения болтов со стенками бокса просверливают два отверстия. Если болты не входят в ёмкость, их укорачивают и затягивают гайками для герметичности соединения. Затем проделывают отверстия для штуцеров в крышке. Чтобы обеспечить герметичность шва, его промазывают силиконовым герметиком.

Перед тем как измерять жесткость воды данным устройством, не лишним будет проверить его работоспособность. Прибор включают в сеть, наполняют водой на уровень болтов, закрывают крышкой. К штуцеру подключают трубку, второй конец которой опускают в воду. Возникновение тока можно наблюдать визуально.

Теперь постепенно повышают ток. Очищенная дистиллированная вода имеет плохую электропроводность, поэтому для получения электролита туда добавляют щелочь, к примеру, гидроксид натрия (NaOH), который имеется в составах для очищения труб типа «Крот» или др. Обратный клапан исключает избыточное скопление газов. Итак, вы собственноручно собрали прибор, который в поможет определить жесткость воды.

5 способов, как смягчить жесткую воду

Способ 1. Высокие температуры

Как известно, кипячение уничтожает микробы, а примеси преобразует в углекислый газ и осадок. Для этой процедуры электрочайник не годится. Необходима кастрюля соответствующего объема: если её применяют для готовки еды или чая, подойдет 5-ти или 10-литровая емкость. Сосуды вместимостью 20 л и более подойдут для купания или стирки. Однако ежедневное кипячение такого количества воды довольно утомительно, а ежемесячный платеж за электроэнергию поднимется в разы.

Чтобы сделать мягче питьевую воду, можно налить её в металлический чайник или кастрюлю и поставить на сильный или средний огонь, а после закипания убавить нагрев до минимального. Оставить воду на огне минут на 45-50, затем снять и остудить. На отстаивание потребуется примерно сутки или более, пока металлы выпадут в осадок. Очищенную воду осторожно сливают, не смешивая с твердыми частицами, которые осели на дне кастрюли.

Похожим способом снижают жесткость воды в электрочайнике. Жидкость, оставшуюся после приготовления чая, аккуратно переливают в стеклянную емкость и убирают её от солнечного света. Через 12 часов вредные металлы осядут, и вода станет подходящей для питья.

Процесс кипячения имеет два серьёзных недостатка:

Не порадует вас и вкус термически обработанной жидкости.

Способ 2. Холодный способ

При экстремально низких температурах магний и остальные соли замерзают. В этом случае законы физики могут послужить для очистки и смягчения воды. Нужно просто налить её в стеклянную банку (можно плоскую кастрюлю) и поставить в морозилку. В зимнее время функции холодильника отлично выполнит балкон.

При этом придется контролировать ход заморозки, поскольку 75-90 % воды должны превратиться в лед, а остальные 10-25 % – остаться жидкостью. Именно в этом малом остатке присутствуют соли, которые нужно вылить в раковину. Полученный кусок льда оттаивают естественным образом и используют по назначению. В этой воде остается кислород и часть полезных элементов, она вполне годится для полива комнатных растений, ежедневного питья, умывания и приготовления еды.

Как смягчить колодезную или скважинную воду для купания и стирки? Если в вашем хозяйстве имеется металлическая ванна или пластмассовые бочки, их убирают под навес либо в затененное место. В них наливают воду и отстаивают 3-6 дней, пока не появится осадок. Затем осторожно сливают (вычерпывают) верхнюю часть воды, а осадок с примесями выливают вдали от огорода и сада. Точно так же очищают дождевую воду, однако это не обеспечит 100 %-й результат.

Способ 3. Кремний

Этот минерал снижает концентрацию солей. В старину внутреннюю часть колодцев покрывали кремнием и несколько слоев выкладывали на дно. Даже сегодня в городских квартирах можно встретить кремниевые пластины. Для смягчения питьевой воды её наливают в бутыль или кастрюлю и кладут туда кусочки хорошо промытого минерала. Оставляют отстаиваться на 2-3 дня, в идеале ждут неделю, пока пластины впитают соли. При этом вода становится вкуснее и мягче. Кремний не только очищает жидкость, но и насыщает её полезными элементами. Кремниевая вода применяется в народной медицине для профилактики и лечения ряда заболеваний.

Способ годится для небольшого объема воды, которого хватит для приготовления пищи, чая или питья в «сыром» виде.

Способ 4. Подручные средства для бытовых нужд

Знаете ли вы, что обычная пищевая сода тоже способна нейтрализовать соли? Она более безобидна и не подсушивает кожу, поэтому часто используется как смягчитель воды для умывания. Как это делается? В холодную или теплую воду (250-500 мл) добавляют ¼ чайной ложки соды и перемешивают до окончательного растворения. Через 10-15 минут можно принимать водные процедуры.

Что касается кальцинированной соды, она более агрессивна и имеет отбеливающие свойства. Эту добавку используют при стирке белья из расчета 1-2 чайные ложки на 10-15 л воды. Можно предварительно смешать её с моющим средством, чтобы получить больше пены и удалить сложные пятна.

Кальцинированная сода защищает от накипи внутреннюю поверхность стиральной машины, ею можно чистить электрочайники. Но употреблять воду с содой для питья все же не стоит.

Если водопроводная вода сушит кожу, можно наливать нужное количество в отдельную посуду и разбавлять фруктовыми (можно овощными) соками. Пропорция следующая: на стакан (250 мл) воды – 50-100 мл натурального сока. Хорошо перемешать. Если нет сока, возьмите немного капустного или огуречного рассола. Имеющиеся в нем кислоты реагируют с солями жесткости и уменьшают их концентрацию.

В связи с этим хорошие отзывы и о миндальных отрубях. Ореховые семена прессуют и выжимают масло, а из сухого жмыха формируют толстые плиты, отправляемые на мельницу. Там их измельчают, после чего с успехом добавляют в косметические препараты. Полученный миндальный порошок размешивают с водой в пропорции 1 столовая ложка на стакан. Ореховый состав годится также для умывания и прочих водных процедур.

Чтобы уменьшить жесткость воды для купания или стирки, используют мыльную стружку. В первом случае подойдет косметическое мыло (какое вам нравится), во втором – хозяйственное. От брусочка отрезают небольшой кусок и трут на терке для образования 15-20г стружки (примерно столовая ложка с горкой). Затем добавляют тертое мыло в банку (0,5л) и мешают до растворения и получения пенки. В большой сосуд на 10-12л наливают водопроводную или скважинную воду и мыльный раствор. При избытке пены добавляют немного чистой воды.

Раствор настаивают до утра или оставляют на сутки. Этого достаточно, чтобы мыло прореагировало с солями тяжелых металлов, отправляя их на дно в виде осадка. Утром осторожно сливают чистую воду и добавляют в неё борную кислоту (две-три ложки). Все! Раствор для стирки приготовлен.

Хозяйственное мыло хорошо защищает от накипи стиральную машину-автомат. Нужно отрезать ¼ бруска (можно меньше), завернуть его в кусок ткани (мешочек) и поместить в барабан. Теперь осталось положить белье, добавить необходимую дозу порошка и включить режим стирки.

Сегодня магазины бытовой химии предлагают смягчающие соли, выпускаемые в таблетированном виде. Их добавляют в посудомоечные машины для профилактики скопления накипи на нагревательных элементах.

Жесткая вода вредит и комнатным растениям. Для полива можно подготовить смесь с древесной золой, которая очистит воду от примесей, а растения защитит от гниения и насекомых. На литр воды потребуется 3 г натуральной золы и некоторое время на отстаивание. Раствор можно процедить, но это необязательно, иногда растения поливают вместе с частицами золы.

Еще один вариант – это торф, которого на 1 литр воды потребуется всего 10 г. Раствор хорошо вымешивают и увлажняют почву в цветочных горшках.

Способ 5. Фильтры и их разновидности

Любители самостоятельной очистки пробуют избавиться от чрезмерной жесткости воды, используя соду, буру или нашатырный спирт. Однако эти способы бессильны перед множеством вредных примесей. Самый современный и оптимальный вариант для пользователя – это бытовые фильтры.

Симпатичные кувшины завоевали популярность благодаря красивому дизайну, эффектно дополняющему кухонный интерьер, и лояльности цены. Внутри сосуда находится сменный картридж. Фильтрующие пластины удерживают молекулы солей, очищая воду. Подобные кувшины полезны и практичны, однако картридж нужно будет менять раз в 1,5-2 месяца в зависимости от состава примесей в воде.

• Ионообменные и магнитные варианты.

Этот прибор состоит их пары сильных магнитов, которые образуют мощное поле и притягивают молекулы металлов. Проходя через этот фильтр, вода смягчается. При этом не используются химические составы, однако воздействие данного способа на организм до конца не изучено. Похожие устройства обычно применяют в котельных для очищения воды, передаваемой в систему отопления.

Смягчители-ионообменники предполагают два резервуара: первый наполняется особенной смолой, второй – раствором соли. Вода смягчается в два этапа. Попадая в сосуд со смолой, она избавляется от солей жесткости, частиц железа и других примесей. В солевом растворе вода обогащается натрием и становится гораздо мягче. Она пригодна для питья, гигиенических процедур и стирки.

• Технология обратного осмоса.

Конечно, фильтр для обратного осмоса стоит дорого, но именно он – самый лучший вариант для городской квартиры и собственного коттеджа. Он подходит для уменьшения жесткости питьевой и аквариумной воды. Чаще всего прибор устанавливают на кухне и подключают к водопроводу.

Вода подается в первый резервуар с концентрированным раствором, где она освобождается от соединений тяжелых металлов. Затем под действием высокого давления она проходит во вторую часть фильтра, где концентрация раствора меньше. Данный состав утяжеляет элементы вредных примесей, чтобы они задерживались в полупроницаемых мембранах.

На выходе из фильтра вода похожа на дистиллированную. Этот принцип имеет единственный недостаток – ликвидация и вредных, и полезных минералов. В дальнейшем приходится восстанавливать её структуру, чтобы сделать подходящей для питья. Метод обратного осмоса годится для очищения технической воды, рассчитанной на купание, стирку и бытовые нужды.

• Фильтр для стиральной машинки.

Все знают, что современная стиральная машина защищена от накипи при помощи магнитного мяча, а «посудомойка» – смягчающими солями. Внутри этого мяча находится наконечник, притягивающий микрочастицы металлов. Благодаря магнитному полю вредные примеси не могут оседать на трубах. Вдобавок электромагниты очищают технику от слоя затвердевших отложений.

Молекулы магния и железа будто бы соскребают налет, который удаляется сливной водой. Если применять полезный мячик при каждой стирке, вы увеличите срок службы своей машины и сэкономите на ремонтех. К тому же, мягкая вода требует меньше порошка, а при стирке потребляется мало электричества, потому что чистый тэн греется быстрее.

Если качество воды оставляет желать лучшего…

Проблему воды в доме можно частично решить, установив качественный фильтр, но постепенно может возникнуть необходимость замены комплектующих в таких системах, ведь от этого напрямую зависит качество очистки воды для питья.

В то же время остается нерешенным вопрос: как добиться того, чтобы вода наилучшего качества была на нашем рабочем месте или у ребенка в школе? Решением будет купить воду с доставкой.

Вы наверняка слышали о солях жесткости и о том, насколько они вредны и опасны. Но как определить их концентрацию в домашних условиях? Сегодня мы расскажем, как понять, что вода мягкая, и в целом рассмотрим ее особенности. Вы узнаете, какими качествами она обладает, так ли хороша, как кажется.

Сразу отметим: вопрос пользования ею обычно становится актуален для тех, кто переезжает жить за город, в собственный дом. Потому что для бытовых нужд люди начинают набирать жидкость из скважин, а она зачастую насыщена частицами магния, железа, кальция. Это нерастворимые соединения, которые оседают на внутренних стенках трубопроводов, на ТЭНах при стирке и — главное —накапливаются в организме, что приводит к развитию целого букета заболеваний и появлению проблем со здоровьем.

Чем полезна мягкая вода

Теоретическим и практическим путем, а также на основе сравнения и анализа были выявлены следующие ее достоинства:

1. На 30-50% уменьшает расход стирального порошка, мыла, гелей и прочих моющих средств, так как при взаимодействии с нею они активно образуют пену, а значит их нужно реже добавлять.

2. Соли ухудшают органолептические свойства; а раз их не будет, это самым положительным образом скажется на вкусе, запахе и качестве блюд и напитков, приготовленных на основе жидкости.

3. Не оказывает негативного влияния на состояние волос и кожи (а это известные минусы жесткой воды), косвенно помогая дольше сохранять молодость и лучше выглядеть.

4. Способствует более долгой службе бытовой техники и трубопровода – за счет того, что не провоцирует появление накипи. Откладываясь на ТЭНах и внутренних поверхностях баков, котлов, бойлеров, стиральных машин, утюгов, чайников, соединения кальция и магния постепенно понижают теплопередачу, забивают отверстия и шланги, разъедают уплотнители. Хорошо, что в нашем случае этого не происходит.

5. Не ухудшает здоровье (главное достоинство), так как в ее составе нет солей, которые могли бы накапливаться в организме и приводить к развитию мочекаменной болезни, проблемам с почками и суставами.

Особенности

Мягкая вода – это какая? С малой концентрацией нерастворимых веществ – не более 2 мг-экв/л. Приобретать катионы Ca, Mg, частицы Fe, Mn и другие нежелательные добавки она может, протекая сквозь почву (особенно на загрязненных промышленностью землях), терять – в процессе парообразования. Конденсат естественным образом очищается, поэтому-то наши предки ставили бочки, чтобы те наполнялись дождем, собирали и растапливали снег. Хотя сегодня осадки используются далеко не так же часто, как раньше, и только в экологически чистых районах. Причина банальна: пока капли собираются в облаках над крупными городами, заводами и фабриками, они вбирают в себя газы и другие вредные вещества, которыми так богаты мегаполисы и индустриальные зоны.

Кстати, состав мягкой воды сильно зависит от условий накопления и протекания ее источника и может отличаться по одному или нескольким из следующих показателей:

• цвет и прозрачность;
• вкус и запах (органолептические свойства – это вообще характерный индикатор наличия/отсутствия посторонних добавок);
• коэффициент расширения/сжатия;
• степень испарения и промерзания;
• способность растворять в себе самые разные примеси.

Ну а главный параметр, варьирующийся и изменяющий свойства, – это концентрация щелочноземельных металлов. С оглядкой на него проводят анализ забранной жидкости, именно по нему в итоге определяют всю совокупность дальнейших качеств.

Жесткая и мягкая вода: что это значит, откуда взялись названия

Так повелось издревле: наши прадеды заметили, что после стирки одна одежда становится приятной на ощупь, а другая – грубой. Люди задумались, в чем причина, и решили, что в жидкости, которую они использовали (и были правы!) Эластичность ткани снижалась из-за того, что поры ее нитей забивались солями. Одновременно с этим менялся цвет вещи: она приобретала сероватый или желтоватый оттенок, не слишком эстетичный и особенно заметный на белом фоне.

В старину многие имена собственные рождались из буквальностей, так произошло и в этом случае. Воду, которая делала рубашки мягкими, люди так и называли, и с жесткой та же история.

Также ее громко именовали живой и мертвой соответственно, и вот это уже было не совсем верно. Да, такие термины есть, используются и поныне, и они действительно отражают тот эффект, который несет регулярное употребление жидкости для приготовления напитков и пищи, и, по сути, как раз и взяты из сказок и мифов о целебных и разрушительных свойствах. Просто дело не в солях жесткости, а в наличии изотопов (дейтерия и трития), кислот и токсинов – их присутствие постепенно угнетает организм.

Но даже при полном отсутствии примесей определенная угроза здоровью все-таки есть, и с нею нужно считаться.

Что значит «мягкая вода опасна»

Да, с бытовой точки зрения она лучше жесткой: не так вредит технике, не портит белье, помогает экономить на моющих средствах. Да, состояние волос и кожи она тоже не ухудшает, это мы уже выяснили, но учитывайте, что в ней содержится крайне мало вообще всех соединений, а не только магниевых, кальциевых или железистых.

Соответственно, если пить только ее, со временем организм начнет испытывать дефицит минералов, а это уже оборачивается следующими проблемами:

• развитие кариеса, стоматита, других болезней ротовой полости;
• появление гастрита, язв кишечника и желудка;
• повышение давления, вплоть до возникновения гипертонии;
• общий упадок сил, снижение иммунитета;
• учащение случаев аритмии, вероятность инфаркта.

Отдельного разговора заслуживают дети, ведь они активно растут, а значит особенно нуждаются в полноценном заряде микроэлементов, витаминов, полезных веществ. Их питье просто обязано быть сбалансированным, иначе они рискуют столкнуться с желтухой, анемией, недостаточной подвижностью суставов, хрупкостью костей и частыми переломами.

Чем отличается жесткая вода от мягкой

Разница проявляется в следующих моментах:

Концентрация и тип растворенных частиц – ключевой фактор, определяющий даже структуру молекул, не говоря уже об органолептических свойствах. Внимание, четких границ в вопросе содержания солей нет – их может быть и 0,5 0Ж, и 4,3 0Ж, причем в одном и том же источнике, в зависимости от сезонности. Можно выделить лишь нижний предел – 0%, и он у дистиллята, то есть у чистой H2O, избавленной от чего-либо вообще и поэтому тоже непригодной для регулярного употребления.

Прозрачность и цвет – примеси меняют оттенок или даже окрас жидкости, делая ее мутной, желтоватой, зеленоватой. Во время кипячения она часто светлеет именно потому, что посторонние вещества оседают и остаются на стенках чайника (или другой емкости).

Взаимодействие с предметами – нужно смотреть, как влияет на окружение жесткая и мягкая вода: отличие второй в том, что она нейтральна к металлическим поверхностям, в то время как соли первой вступают в химические реакции с трубами и ТЭНами и откладываются на них в виде твердых пород, а их потом проблематично удалить.

Хотя главная практическая разница лежит не в затратах и бытовой экономии, а заключается в том комплексном эффекте, который две жидкости оказывают на наше здоровье при регулярном их употреблении. Как мы уже выяснили, если пить лишь одну из них, проблемы в любом случае возникнут, вопрос только в том, какие разовьются заболевания. Поэтому стоит соблюдать баланс и озаботиться вопросом очистки – чтобы удалять соли, но не полезные минералы.

Жесткая или мягкая вода: как определить

С точностью установить это можно по результатам измерений. Следует выяснить концентрацию кальция и магния в заборе из источника – она записывается в 0Ж или в мг-экв на 1 л.

Малым считается показатель до 2 0Ж (2 мг-экв соответственно), средним – от 2 до 10 0Ж, а завышенным – более 10 0Ж.

Хотя свойства H2O вполне реально определить и самостоятельно, пусть и приблизительно, а не точно. Обращаться в лабораторию необязательно – достаточно внимательно посмотреть на пенообразование: если оно активное, значит примесей вообще нет (или их мало). Еще один характерный признак – это отсутствие белого налета. Если же внутренние стенки металлического чайника белеют при кипячении, трубы постепенно засоряются, а спираль ТЭНа нагревательного бака покрывается отложениями, это не просто тревожные звоночки, а прямые доказательства того, что кальция и магния слишком много и нужно решать проблему.

Какая вода считается лучше, мягкая или жесткая

У каждой есть недостатки, проявляющиеся в тех случаях, когда постоянно употребляется только одна из них. Хотя с бытовой точки зрения, конечно, удобнее та, которая помогает экономить на порошках, не провоцирует поломок спецтехники и замены труб. Нейтральный вкус, цвет и запах в такой ситуации – это тоже преимущества.

В вопросах здоровья далеко не все так однозначно. С одной стороны, благодаря отсутствию солей нет негативного влияния на кожу и волосы, нет проблем с почками и мочеполовой системой, с другой – заряда минералов и микроэлементов тоже нет, а это оборачивается появлением и развитием иных заболеваний, а также ухудшением иммунитета.

Отсюда вывод: лучше и правильнее всего употреблять ту жидкость, из состава которой удалили все вредные примеси, но при этом сохранили полезные. И получать ее вы можете из своих источников, даже если сегодня эти скважины, родники или колодцы богаты солями.

Как жесткую воду сделать мягкой

Есть сразу несколько способов, эффективных для такого достаточно большого объекта, как загородный дом. Рассмотрим каждый, уделив внимание его популярности, применяемости, ключевым особенностям.

Обратный осмос

Довольно прост и результативен, действующая по данному методу установка работает по следующей схеме:

• нуждающийся в очистке поток пропускается через полупроницаемую мембрану;
• уловитель собирает нерастворимые соединения, но беспрепятственно очищает основную среду.

На выходе получаем H2O, на 99% избавленную от кальция и магния. Проблема только в малом содержании минералов, и в том, что предварительно следует удалить все твердые и абразивные посторонние частицы, чтобы они не повредили фильтр физически. Ну и оборудование является сравнительно дорогим, поэтому его покупка в домашних условиях оправдана только в том случае, когда пользоваться им будут действительно активно и в течение долгого времени.

Электродиализ

Также позволяет быстро повысить мягкость воды, это метод, основанный на устранении солей при помощи электрического тока. Разряд подается сквозь жидкость, в результате чего запускаются обменные реакции, Ca и Mg заменяются на заряженные частицы и выпадают в осадок. Остается только собрать их с поверхностей емкости и утилизировать.

Хорош тем, что обладает высокой степенью гибкости: так, для его убыстрения можно добавлять самые разные концентраты-катализаторы. Но, опять же, его недостаток в том, что он убирает еще и полезные ионы.

Термический способ

Проще говоря – кипячение, которое известно издревле и поэтому используется дольше всего. Всегда привлекало своей простотой, но к сегодняшнему дню уже существуют огромные сомнения в его эффективности. Да, с одной стороны, оно помогает, так как мягкость воды зависит от содержания в ней солей, а они оседают на стенках резервуара в процессе нагрева. С другой – нужные минералы тоже откладываются или улетучиваются, степень очистки сравнительно невысока, а находящийся в жидкости хлор в результате теплового воздействия образует более вредные формы.

Так что даже в бытовых условиях это вариант разве что для мытья волос и купания. Для приготовления напитков и пищи необходимо принимать дополнительные меры.

Реагентное умягчение

Метод основан на добавлении гашеной извести, соды или других веществ, провоцирующих преобразование растворенных частиц в твердый осадок. Современный, делает возможным использование самых разных катализаторов, достаточно прост, но при этом обладает двумя значительными недостатками:

• оборачивается сравнительно серьезными временными затратами – придется подождать, пока примеси выпадут, а после еще и потратить силы на их улавливание;
• требует тщательного расчета количества необходимых реагентов – если всыпать их больше, чем следует, жидкость легко может стать непригодной и даже опасной для употребления.

Метод ионного обмена

Отлично показывает, что такое мягкая вода, и как убрать из жесткой соли – заместить их отрицательно заряженные частицы положительными. Для этого поток пропускают сквозь смолу с натрий-катионной загрузкой, в результате чего безвредный Na+ заменяет собой опасные Ca2+ и Mg2+.

Повторять процедуру можно несколько раз, за один цикл концентрация уменьшается до 0,05-0,1 мг-экв/л. Способ достаточно удобен тем, что для его реализации не понадобится какое-то стороннее оборудование. Единственные затраты идут на возобновление запасов фильтра – периодически его необходимо насыщать ионами, восстанавливая таким образом его свойства. Для этого хорошо подойдет раствор поваренной соли, из которого загрузка заберет Na+. В современных системах очистки момент регенерации определяется автоматически.

Безреагентный способ

Позволяет с толком использовать отличие мягкой воды от жесткой. Согласно ему, на жидкость воздействуют электромагнитом, в результате чего кальциевые, железистые, магниевые соединения оседают на стенках резервуара-отстойника. Выпадает даже застарелая накипь – это несомненное преимущество метода. Между тем обычные молекулы H2O не меняют своих характеристик.

Недостатком долгое время считалась необходимость поддержания комнатной температуры, стабильной скорости и движения только в одну сторону. Но и его удалось устранить с помощью электричества (до этого использовался только магнит).

Мягкая вода: что это такое и как ее получить в домашних условиях

Вопрос очистки всегда является комплексным. Ответ на него зависит от концентрации солей жесткости, текущего и планируемого потребления и других факторов, грамотно учесть которые могут только специалисты.

Более того, именно эксперт способен с максимальной точностью оценить содержание примесей и на основании этого принять максимально эффективное решение о внедрении дальнейших мер, подключить оборудование, ввести его в эксплуатацию. Поэтому мы, опираясь на практический опыт, искренне советуем обращаться к профессионалам, например, компанию «Вода Отечества». Мы можем предложить свою профильную помощь в выборе оборудования для фильтрации.

Наши сотрудники знают все плюсы и минусы мягкой воды и помогут подобрать фильтр, с которым вы будете получать ее из своего источника, причем не просто очищенную от всего подряд, а сохранившую каждый полезный минерал.

Жесткость воды – это содержание солей, которое зависит от состава, физико-химических свойств, численного количества примесей. Превышение этого показателя одинаково вредно для питьевых, бытовых и технических жидкостей. При доставке горячих, холодных, производственных водных растворов потребителям поставщики обязаны соблюдать нормированные параметры, установленные законодательством. Частные лица, берущие водичку из личных колодцев, должны самостоятельно заботиться о её качестве. Читайте далее, что такое жесткость воды, как ее определить, чем она измеряется, как привести жидкость в нормальное состояние для безопасного использования.

Жесткость в питьевой воде

Под термином жесткость воды понимается количество растворенных и нерастворенных солей, присутствующих в природных водных залежах. Водица может быть слишком мягкой или слишком жесткой. Вредны оба варианта. Недостаток солей нарушает водно-щелочной баланс в организме, избыток вызывает множественные заболевания важных органов: сердца, почек, кожи, печени. При переизбытке солей жидкость имеет горьковато-металлический вкус, может быть мутной, с разными цветовыми оттенками.

Соблюдение нормы жесткости питьевой воды очень важно для потребителей. Солями можно отравиться, они вызывают расстройство желудка, пожелтение кожи, иные неприятности. Высокая концентрация солей жесткости отрицательно сказывается на работе бытовых приборов – примеси образуют трудно-очищающуюся накипь, каменистые известковые отложения. Из-за них образуются шлаки в системе водоснабжения, быстро выходят из строя бытовые/промышленные приборы, сантехника, гидрооборудование.

Какие соли обуславливают жесткость природной воды, откуда они берутся

Основные соли жесткости, присутствующие в воде – это разные соединения:

• нитраты, хлориды, карбонаты магния;
• бикарбонаты, сульфаты, сульфиды кальция.

После естественного испарения или после принудительного выпаривания водного раствора соли становятся видимыми, остаются в сосуде. Именно они образуют отложения на дне и стенках посуды, чайников, санприборов. По жесткости воды легко определить, какая соль в ней явственнее присутствует. Примеси магния труднее растворяются, придают напиткам вкус горечи.

От чего зависит присутствие соли жесткости в воде

Степень жёсткости для питьевой воды определяется типом и количеством водных солей. В разной местности показатели различные. Соли проникают в водоносные пласты, вымываясь из залежей горных пород: известняков, гипсов, доломитов.

Показатели жёсткости воды являются величинами переменными, они зависят от разных факторов:

• процессов, происходящих в земной коре;
• пластов залежей ископаемых, через которые проходят водные потоки;
• интенсивности растворения песчано-каменистых пород;
• смены сезонов.

У вод, лежащих близко к поверхности и залегающих на глубине, параметры разные. Они выше там, где водный поток проходит через слои известняков. Весной, при обилии талых потоков, при их попадании в водоемы и при просачивании в подземные водные пласты, количество солей снижается. Зимой концентрация выше.

Классификация воды с солями жесткости

Какие соли жесткости присутствуют в воде? Различают общую, постоянную и временную жёсткость:

1. Карбонатная (временная) Жк – щелочной раствор с рН>8.3 содержит бикарбонаты, которые при нагревании выпадают в осадок, образуя накипь.
2. Некарбонатная (постоянная) Жнк – характеризуется присутствием анионов (хлоридов, нитратов, сульфатов), которые сохраняются даже при кипячении жидкости.
3. Общая Жо – это суммированная концентрация присутствия магния и кальция в виде ионных соединений. Сумма получается от сложения временной и постоянной величин: Жо=Жк+Жнк.

При очистке принимаются во внимание все типы: Жо, Жк, Жнк. Предельно допустимая концентрация питьевой воды по жесткости (кратко: ПДК) обычно устанавливается для общей Жо.

Нормы жесткости для воды

Нормирование определяется документами стандартизации: ГОСТ, СанПиН, ТУ. Точные данные получают, проводя испытания проб в аккредитованных лабораториях, в санэпидстанциях. Для фиксирования лабораторных показаний приняты международные единицы измерения жесткости воды:

• моль/м³ – количество молей на кубический метр жидкости;
• мг-экв/л – миллиграмм-эквиваленты на кубический дециметр (на 1 литр);
• °Ж – градус жесткости.

Измеряемая единица жесткости воды 1°Ж равна 1 мг-экв/л и равна 1/2 миллимоля на литр. Допустимые значения для ионов кальция и магния разные: для Ca2+1°Ж=20,04, для Mg2+1°Ж=12,16 мг/л (примечание: эти показатели вставляются в расчетную формулу, см. далее по тексту*).

По структуре вода может быть мягкой, средней, жесткой. Мягкой считается дистиллированная, кипяченая, дождевая, талая водичка. Жидкость средней жёсткости поступает из централизованных водопроводов. Артезианская и родниковая водица тоже отличаются средними показателями. К сильножесткой относится вододобыча из соленых водоемов, нуждающаяся в опреснении. В таблице показаны концентрации солей в разных размерных единицах.

Предельно допустимое содержание солей жесткости в воде

Нормы жесткости для питьевой воды

В СанПиН указаны вариативные величины, в зависимости от применения водных растворов. Жесткость воды по ГОСТУ также регламентируется в зависимости от типа и назначения жидкостей:

• Для обычной сетевой водицы определяется концентрация магния (до 50 мг/л).
• В бутилированной учитываются показатели Ca = 25-130 и Mg = 5-65 мг/л.
• Для воды, использующейся в хозяйственно-питьевых целях ПДК питьевой воды по жесткости не должно превышать 350 мг/л (7-10 мг-экв/л или 1-1,5 грамма на литр).
• Для напитков высшей категории нормой является Жо=1,5-7, для первой не более 7 мг-экв/л.
• По ВОЗ-нормативам в питьевой водице допустимо 10-30 мг магния и 20-80 мг кальция на 1 литр.
• Общая жесткость для питьевой воды по EC не выше 1,2 мг-экв/л.

Нормативно установлены нижние пределы показателей жесткости питьевой воды. В нормальной водичке обязательно должно присутствовать небольшое количество солей. Кальций полезен для организма, из напитков его микроэлементы усваивается лучше, чем из продуктов. Массовая концентрация кальция в питьевой воде не должна быть ниже 0,12, магния меньше 0,04, сульфатов и хлоридов менее 2 мг/дм³. Мягкая водичка вымывает из тела кальций, вызывая неприятные последствия – разрушаются кости и зубы. Слишком жесткая вызывает образование камней в организме, нарушает работу системы выделения. Соленая вода разрушительно действует на оборудование гидросистем, засоряет отложениями стенки трубопроводов, увеличивает расходы на нагрев.

Если в воде солей жесткости больше, чем предписано стандартами, нужно её очистить до допустимых показателей. В табличке указаны степени солевой концентрации по шкале жёсткости с показателями в промилле.

Шкала жесткости

Нормы жесткости для технической воды

Какой должна быть жесткость котловой воды – норма устанавливается отдельно для котлов с разным давлением:

• до 1,4 МПа (14 кгс/см²) = 15-20;
• 2,4 МПа (24 кгс/см²) = 10-15;
• 3,9 Мпа (40 кгс/см²)= 4-10 мкмоль/дм³(мкг-экв/дм³).

Первая (меньшая) цифра указывается для котлов, работающих на жидком топливе при тепловом потоке свыше 350 кВт на кв. метр. Вторая (большая) цифра – для котлов, работающих на иных видах топлива при тепловом потоке до 350 кВт/м².

ГОСТ по определению жесткости в воде подскажет, какие параметры допустимы:

• для электронного производства,
• для гальваники,
• для энергетики,
• для медицинских процессов,
• для подпиточной и добавочной воды для котлов.

Раздельно нормируется питьевая вода по жесткости разных категорий: дистиллированная, сетевая, разливная. Для солей железа показатели рассчитываются отдельно.

Как определить жесткость воды

Очень сложно определить на ощупь, какая вода – жесткая или мягкая. Термин «жёсткость» возник потому, что после стирки ткани теряют мягкость, шерстистость или шелковистость, становятся неприятно жесткими на ощупь. Ткацкие или трикотажные переплетения, независимо от плотности, имеют пористую структуру. К волокнам присоединяются соли, что делает вещи после стирки более грубыми, жесткими, плотными.

Определить жесткость воды в можно как в лаборатории, так и в домашних условиях. Наличие солей жесткости можно определить визуально:

• Напитки имеют неприятный горчащий вкус.
• Чаи завариваются дольше обычного.
• Мясо при варке становится неприятно жестким.
• На стенках посуды заметны солевые отложения.
• На приборах образуется обильная накипь.
• На волосах после мытья и на расческе остается белесый налет.
• Мыло и порошок плохо пенятся, при стирке увеличивается их расход.

Повышенная жесткость питьевой воды может причинить ущерб здоровью и нагревательным приборам. Не зная точных показателей концентрации солей, сложно рассчитать дозу средств от накипи для стирально-сушильных агрегатов или запрограммировать на чистку кофемашину. Трудно обеспечить комфортное обитание рыбкам в аквариуме или правильно выбрать фильтры очистки. Помимо визуальной оценки лучше использовать более точные измерительные методы определения жесткости питьевой и технической воды.

Измерение жесткости воды

Перед употреблением в пищу, перед поливом огорода, перед подачей в трубопроводы или перед техническим применением воды для производственных процессов полезно проверить наличие солей жесткости. Такая проверка снимет претензии потребителей к водоснабжающим компаниям, продлит срок службы дорогого промышленного оборудования.

Для измерения жесткости воды используют бытовые и профессиональные приборы:

1. Медицинские полоски, продающиеся в аптеках, выдают хороший результат с точностью до 1-2°Ж.
2. Экспресс-тесты для аквариума позволяют следить за подачей воды в емкости с водными обитателями или проверять растворы, предназначенные для полива растений.
3. Солемер, спектроанализатор, TDS и EC-метр показывают содержание солей и иные параметры: удельную электропроводность, сопротивление раствора.

Полезно заказать исследование в лаборатории, чтобы получить точные результаты с подтверждающей документацией. Тогда не придется думать, чем определить жесткость воды, не нужно покупать измерительные приборы или рассчитывать показатели по косвенным параметрам, используя формулы.

Как определить жесткость воды по формуле

Определить жесткость воды можно по формуле. Для определения общих показателей нужно выполнить расчет:

Жо = [Ca²⁺] + [Mg²⁺] = (m(Ca²⁺))/(Э(Ca²⁺)  x V(H₂O)) + (m(Mg²⁺))/(Э(Mg²⁺)  x V(H₂O)),

где:

[Ca²⁺]; [Mg²⁺] – концентрация ионов кальция и магния, в мг-экв/дм3;

m(Ca²⁺); m(Mg²⁺) – содержание ионов в мг;

V(H₂O) – объем воды, дм³;

Э -эквивалентная масса ионов* (её значения уже приводились в тексте: Ca²⁺=20,04; Mg²⁺=12,16 мг/лили г/моль).

Расчетный результат получается в единицах: мг-экв/дм³.

Далее вычисляют временную или постоянную жёсткость. Рассчитанную величину вычитают из Жо и получают значения всех трёх категорий Ж.

Карбонатная Жк вычисляется по формуле:

Жк = [HCO^3-] = (m(HCO₃))/(Э(HCO₃)  х V(H₂O))

Некарбонатная: Жнк=Жо-Жк.

Как понизить жесткость в питьевой воде

Понизить жесткость питьевой воды можно бытовыми способами и с помощью профессионального оборудования. Для умягчения водных составов в быту применяют простые и доступные методы: кипячение, отстаивание, заморозка с оттаиванием. Используют дистилляты и бытовые фильтры.

Длительным кипячением (20-30 минут) можно устранить карбонатную жёсткость – гидрокарбонаты разлагаются, выделяя углекислый газ и отложения накипи:

Ca²⁺+2HCO₃-=CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑(стрелками показаны: ↓ – осадок, ↑ – улетучивание);

Mg²⁺+2HCO₃-=MgCO₃↓+H₂O+CO₂↑.

Для загородных домов и промышленного умягчения используют профессиональные установки солеочистки:

1. Фильтры умягчения, их работа основана на натрий-катионировании – замещении ионов присутствующих солей катионами натрия.
2. Ионообменные фильтры с многокомпонентными смолами (Экотар, Экомикс) сразу производят обессоливание и обезжелезивание.
3. Обратный осмос – лучший вариант очистки с помощью мембран. При его использовании обеспечена допустимая норма жесткости воды без прочих дополнительных систем фильтрации.

На сайте компании Diasel можно купить любые фильтры для удаления из воды солей жесткости. Мы продаем комплектующие к установкам обратного осмоса, соберем для вас комплексные линии очистки, предоставим реагенты для снижения уровня безопасности основного жизненного напитка. Гарантируем консультации по любым вопросам, помощь по монтажным работам, текущему и сервисному обслуживанию. С нашими профессиональными установками жесткость воды всегда будет в норме.